(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイル装置であって、
第１の無線周波数信号を増幅するよう構成された第１の電力増幅器を含む複数の電力増幅器を備え、前記第１の電力増幅器はイネーブル状態とディスエーブル状態とを有し、前記モバイル装置はさらに、
前記複数の電力増幅器に電力供給するために使用される第１の電源ノード用の電源電圧を生成するよう構成されたエンベロープトラッキングモジュールと、
前記第１の電力増幅器に動作可能に関連付けられ、第１の端と第２の端とを有する第１のスイッチ可能キャパシタとを備え、前記第１のスイッチ可能キャパシタの第１の端は前記第１の電源ノードに電気的に接続されており、前記モバイル装置はさらに、
前記第１の電力増幅器に動作可能に関連付けられ、前記第１のスイッチ可能キャパシタの第２の端の電圧を制御するよう構成された第１のスイッチを備え、前記第１のスイッチは、前記第１の電力増幅器がディスエーブルにされると、前記エンベロープトラッキングモジュールの容量性負荷を減少させるように、前記第１のスイッチ可能キャパシタの第２の端を電気的に浮かせるよう構成されており、
前記第１の電力増幅器がイネーブルにされると、前記第１の電力増幅器に安定性を提供するように、前記第１のスイッチにバイアスをかけるよう構成された電力増幅器制御ブロックをさらに備え、前記第１のスイッチは、バイアスをかけられたとき減衰抵抗器として機能し、
前記第１のスイッチは、電界効果トランジスタを含み、
前記電力増幅器制御ブロックは、前記電界効果トランジスタのゲートにバイアスをかけるための制御信号を生成するよう構成されたデジタル／アナログコンバータを含む、モバイル装置。
【請求項２】
前記第１のスイッチは、前記第１の電力増幅器がイネーブルにされると、前記第１のスイッチ可能キャパシタの第２の端と第２の電源ノードとの間に低インピーダンス経路を提供するよう構成されている、請求項１に記載のモバイル装置。
【請求項３】
前記電力増幅器制御ブロックは、前記第１の電力増幅器がイネーブルにされると、０．５Ω〜２Ωの範囲のチャネル抵抗を有するように前記電界効果トランジスタのゲートにバイアスをかけるよう構成されている、請求項１に記載のモバイル装置。
【請求項４】
前記複数の電力増幅器のうちの第２の電力増幅器に各々動作可能に関連付けられた第２のスイッチ可能キャパシタおよび第２のスイッチをさらに備え、前記第２のスイッチ可能キャパシタは、前記第１の電源ノードに電気的に接続された第１の端と、第２の端とを有し、前記第２のスイッチは、前記第２の電力増幅器がディスエーブルにされると、前記第２のスイッチ可能キャパシタの第２の端を電気的に浮かせるよう構成されている、請求項１に記載のモバイル装置。
【請求項５】
ダイをさらに備え、前記第１のスイッチと前記第１の電力増幅器とは前記ダイ上に形成されている、請求項１に記載のモバイル装置。
【請求項６】
前記第１のスイッチ可能キャパシタと前記ダイとを含むマルチチップモジュールをさらに備える、請求項５に記載のモバイル装置。
【請求項７】
電話ボードをさらに備え、前記マルチチップモジュールと前記エンベロープトラッキングモジュールとは前記電話ボード上に実装されている、請求項６に記載のモバイル装置。
【請求項８】
前記エンベロープトラッキングモジュールは、前記第１の無線周波数信号のエンベロープに少なくとも部分的に基づいて前記電源電圧を制御するよう構成されている、請求項１に記載のモバイル装置。
【請求項９】
電力増幅器モジュールであって、
第１の無線周波数信号を増幅するよう構成された第１の電力増幅器を含む第１の増幅ダイを備え、前記第１の電力増幅器はイネーブル状態とディスエーブル状態とを有し、前記電力増幅器モジュールはさらに、
前記第１の増幅ダイの電源入力に電気的に接続された第１の電源ピンと、
前記第１の増幅ダイに動作可能に関連付けられた第１のスイッチ可能キャパシタとを備え、前記第１のスイッチ可能キャパシタは第１の端と第２の端とを有し、前記第１のスイッチ可能キャパシタの第１の端は前記第１の電源ピンに電気的に接続されており、前記電力増幅器モジュールはさらに、
前記第１の増幅ダイ上に配置され、前記第１のスイッチ可能キャパシタの第２の端の電圧を制御するよう構成された第１のスイッチを備え、前記第１のスイッチは、前記第１の電力増幅器がディスエーブルにされると、前記第１の電源ピンの静電容量を減少させるように、前記第１のスイッチ可能キャパシタの第２の端を電気的に浮かせるよう構成されており、
前記第１のスイッチのインピーダンスを制御するよう構成された電力増幅器バイアス制御ダイをさらに備え、
前記電力増幅器バイアス制御ダイは、前記第１の電力増幅器がイネーブルにされると、前記第１のスイッチにバイアスをかけるよう構成されており、前記第１のスイッチは、バイアスをかけられたとき減衰抵抗器として機能し、
前記第１のスイッチは、電界効果トランジスタを含み、
前記電力増幅器バイアス制御ダイは、前記電界効果トランジスタのゲートにバイアスをかけるための制御信号を生成するよう構成されたデジタル／アナログコンバータを含む、電力増幅器モジュール。
【請求項１０】
前記第１のスイッチは、前記第１の電力増幅器がイネーブルにされると、前記第１のスイッチ可能キャパシタの第２の端と接地ピンとの間に低インピーダンス経路を提供するよう構成されている、請求項９に記載の電力増幅器モジュール。
【請求項１１】
第２の電力増幅器を含む第２の増幅ダイをさらに備え、前記第１の電源ピンは前記第２の増幅ダイの電源入力に電気的に接続されている、請求項９に記載の電力増幅器モジュール。
【請求項１２】
前記第１のスイッチ可能キャパシタは、表面実装部品である、請求項９に記載の電力増幅器モジュール。
【請求項１３】
前記第１の電力増幅器は第１の段と第２の段とを含み、前記第１の段は前記第２の段を駆動するよう構成されている、請求項９に記載の電力増幅器モジュール。
【請求項１４】
前記第２の段は前記第１の電源ピンに電気的に接続されており、前記第１の段は第２の電源ピンに電気的に接続されている、請求項１３に記載の電力増幅器モジュール。
【請求項１５】
前記第１および第２の段は各々、前記第１の電源ピンに電気的に接続されている、請求項１３に記載の電力増幅器モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景
分野
この発明の実施例は電子システムに関し、特に無線周波数（radio frequency：ＲＦ）電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連技術の説明
電力増幅器は、アンテナを介した送信用にＲＦ信号を増幅するためにモバイル装置に含まれる場合がある。たとえば、グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ（Global System for Mobile Communications：ＧＳＭ（登録商標））システム、符号分割多重アクセス（code division multiple access：ＣＤＭＡ）システム、および広帯域符号分割多重アクセス（wideband code division multiple access：Ｗ−ＣＤＭＡ）システムに見られるモバイル装置などのような、時分割多重アクセス（time division multiple access：ＴＤＭＡ）アーキテクチャを有するモバイル装置では、電力が比較的低いＲＦ信号を増幅するために電力増幅器が使用され得る場合がある。ＲＦ信号の増幅を管理することは重要となり得る。なぜなら、所望の送信電力レベルは、ユーザが基地局および／またはモバイル環境からどれだけ離れているかに依存し得るためである。電力増幅器はまた、割当てられた受信タイムスロットにおける送信からの信号干渉を防止するように、ＲＦ信号の電力レベルを経時調整するのを助けるために採用される場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電力増幅器の電力消費は、重要な検討事項となり得る。電力増幅器の電力消費を減少させるための１つの手法はエンベロープトラッキングであり、それでは、電力増幅器の電源の電圧レベルがＲＦ信号のエンベロープに関連して変更される。このため、ＲＦ信号のエンベロープが増加すると、電力増幅器に供給される電圧が増加し得る。同様に、ＲＦ信号のエンベロープが減少すると、電力増幅器に供給される電圧が減少して電力消費が減少し得る。
【０００４】
改良された電力増幅器が必要である。また、容量性負荷が減少したエンベロープトラッカを含む電力増幅器システムが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
概要
ある実施例では、この開示は、複数の電力増幅器と、エンベロープトラッキングモジュールと、第１のスイッチ可能キャパシタと、第１のスイッチとを含むモバイル装置に関する。複数の電力増幅器は、第１の無線周波数（ＲＦ）信号を増幅するよう構成された第１の電力増幅器を含む。第１の電力増幅器はイネーブル状態とディスエーブル状態とを有する。エンベロープトラッキングモジュールは、複数の電力増幅器に電力供給するために使用される第１の電源ノード用の電源電圧を生成するよう構成されている。第１のスイッチ可能キャパシタは第１の電力増幅器に動作可能に関連付けられ、第１の端と第２の端とを有しており、第１のスイッチ可能キャパシタの第１の端は第１の電源ノードに電気的に接続されている。第１のスイッチは第１の電力増幅器に動作可能に関連付けられ、第１のスイッチ可能キャパシタの第２の端の電圧を制御するよう構成されている。第１のスイッチは、第１の電力増幅器がディスエーブルにされると、エンベロープトラッキングモジュールの容量性負荷を減少させるように、第１のスイッチ可能キャパシタの第２の端を電気的に浮かせるよう構成されている。
【０００６】
さまざまな実施例では、第１のスイッチは、第１の電力増幅器がイネーブルにされると、第１のスイッチ可能キャパシタの第２の端と第２の電源ノードとの間に低インピーダンス経路を提供するよう構成されている。
【０００７】
複数の実施例では、モバイル装置は、減衰抵抗器として第１のスイッチにバイアスをかけるよう構成された電力増幅器制御ブロックをさらに含む。
【０００８】
いくつかの実施例では、第１のスイッチは電界効果トランジスタ（field-effect transistor：ＦＥＴ）を含む。いくつかの実施例によれば、電力増幅器制御ブロックは、第１の電力増幅器がイネーブルにされると、第１の電力増幅器に安定性を提供するように、約０．５Ω〜約２Ωの範囲のチャネル抵抗を有するようにＦＥＴにバイアスをかけるよう構成されている。いくつかの実施例では、電力増幅器制御ブロックは、ＦＥＴのゲートにバイアスをかけるための制御信号を生成するよう構成されたデジタル／アナログコンバータを含む。
【０００９】
いくつかの実施例では、モバイル装置は、複数の電力増幅器のうちの第２の電力増幅器に各々動作可能に関連付けられた第２のスイッチ可能キャパシタおよび第２のスイッチをさらに含む。第２のスイッチ可能キャパシタは、第１の電源ノードに電気的に接続された第１の端と、第２の端とを有する。第２のスイッチは、第２の電力増幅器がディスエーブルにされると、第２のスイッチ可能キャパシタの第２の端を電気的に浮かせるよう構成されている。
【００１０】
いくつかの実施例では、モバイル装置はダイをさらに含み、第１のスイッチと第１の電力増幅器とはダイ上に形成されている。ある実施例では、モバイル装置は、第１のスイッチ可能キャパシタとダイとを含むマルチチップモジュール（multi-chip module：ＭＣＭ）をさらに含む。いくつかの実施例によれば、モバイル装置は電話ボード（phone board）をさらに含み、ＭＣＭとエンベロープトラッキングモジュールとは電話ボード上に実装されている。
【００１１】
複数の実施例では、エンベロープトラッキングモジュールは、第１のＲＦ信号のエンベロープに少なくとも部分的に基づいて電源電圧を制御するよう構成されている。
【００１２】
ある実施例では、この開示は、第１の増幅ダイと、第１の電源ピンと、第１のスイッチ可能キャパシタと、第１のスイッチとを含む電力増幅器モジュールに関する。第１の増幅ダイは、第１の無線周波数（ＲＦ）信号を増幅するよう構成された第１の電力増幅器を含み、第１の電力増幅器はイネーブル状態とディスエーブル状態とを有する。第１の電源ピンは、第１の増幅ダイの電源入力に電気的に接続されている。第１のスイッチ可能キャパシタは第１の増幅ダイに動作可能に関連付けられ、第１の端と第２の端とを有している。第１のスイッチ可能キャパシタの第１の端は第１の電源ピンに電気的に接続されている。第１のスイッチは第１の増幅ダイ上に配置され、第１のスイッチ可能キャパシタの第２の端の電圧を制御するよう構成されている。第１のスイッチは、第１の電力増幅器がディスエーブルにされると、第１の電源ピンの静電容量を減少させるように、第１のスイッチ可能キャパシタの第２の端を電気的に浮かせるよう構成されている。
【００１３】
いくつかの実施例によれば、第１のスイッチは、第１の電力増幅器がイネーブルにされると、第１のスイッチ可能キャパシタの第２の端と接地ピンとの間に低インピーダンス経路を提供するよう構成されている。
【００１４】
いくつかの実施例では、電力増幅器モジュールは、第１のスイッチのインピーダンスを制御するよう構成された電力増幅器バイアス制御ダイをさらに含む。
【００１５】
複数の実施例では、電力増幅器バイアス制御ダイは、第１の電力増幅器がイネーブルにされると、減衰抵抗器として第１のスイッチにバイアスをかけるよう構成されている。
【００１６】
さまざまな実施例では、第２の電力増幅器を含む第２の増幅ダイをさらに含み、第１の電源ピンは第２の増幅ダイの電源入力に電気的に接続されている。
【００１７】
複数の実施例では、第１のスイッチ可能キャパシタは表面実装部品である。
いくつかの実施例では、第１のスイッチは電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）である。
【００１８】
さまざまな実施例では、第１の電力増幅器は第１の段と第２の段とを含み、第１の段は第２の段を駆動するよう構成されている。いくつかの実施例では、第２の段は第１の電源ピンに電気的に接続されており、第１の段は第２の電源ピンに電気的に接続されている。複数の実施例では、第１および第２の段は各々、第１の電源ピンに電気的に接続されている。
【００１９】
ある実施例では、この開示は、電力増幅器システムにおいて容量性負荷を減少させるための方法に関する。この方法は、エンベロープトラッカを用いて、複数の電力増幅器用の電源電圧を生成するステップを含み、複数の電力増幅器は第１の電力増幅器と第２の電力増幅器とを含む。この方法は、バイアス制御モジュールを用いて、第１の電力増幅器をディスエーブルにするとともに、第２の電力増幅器をイネーブルにするステップをさらに含む。この方法は、第１の電力増幅器がディスエーブルにされると、エンベロープトラッカの容量性負荷を減少させるように、第１のスイッチを用いて、第１の電力増幅器に関連付けられた第１のデカップリングキャパシタの一端を電気的に浮かせるステップをさらに含む。
【００２０】
さまざまな実施例では、この方法は、第２の電力増幅器がイネーブルにされると、バイパス静電容量を第２の電力増幅器に提供するように、第２のスイッチを用いて、第２の電力増幅器に関連付けられた第２のデカップリングキャパシタの一端を接地するステップをさらに含む。
【００２１】
いくつかの実施例によれば、この方法は、接地ノードと、第２の電力増幅器に関連付けられた第２のデカップリングキャパシタの一端との間に、電界効果トランジスタを提供するステップをさらに含む。いくつかの実施例では、この方法は、第２の電力増幅器の振動を抑制するための減衰抵抗器を提供するように、バイアス制御モジュールを用いて、電界効果トランジスタのゲートにバイアスをかけるステップをさらに含む。
【００２２】
ある実施例では、この開示は、複数の電力増幅器と、エンベロープトラッキング用手段と、第１のスイッチ可能キャパシタと、第１のスイッチング用手段とを含むモバイル装置に関する。複数の電力増幅器は、第１の無線周波数（ＲＦ）信号を増幅するよう構成された第１の電力増幅器を含む。第１の電力増幅器はイネーブル状態とディスエーブル状態とを有する。エンベロープトラッキング用手段は、複数の電力増幅器に電力供給するために使用される第１の電源ノード用の電源電圧を生成するよう構成されている。第１のスイッチ可能キャパシタは第１の電力増幅器に動作可能に関連付けられ、第１の端と第２の端とを有しており、第１の端は第１の電源ノードに電気的に接続されている。第１のスイッチング用手段は第１の電力増幅器に動作可能に関連付けられ、第１のスイッチ可能キャパシタの第２の端の電圧を制御するよう構成されている。第１のスイッチング用手段は、第１の電力増幅器がディスエーブルにされると、エンベロープトラッキング用手段の容量性負荷を減少させるように、第１のスイッチ可能キャパシタの第２の端を電気的に浮かせるよう構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】無線周波数（ＲＦ）信号を増幅するための電力増幅器モジュールの概略図である。
【図２】図１の電力増幅器モジュールを１つ以上含み得る例示的な無線装置の概略ブロック図である。
【図３】エンベロープトラッカを有する電力増幅器システムの一例の概略ブロック図である。
【図４Ａ】時間に対する電源電圧の一例を示す図である。
【図４Ｂ】時間に対する電源電圧の一例を示す図である。
【図５】エンベロープトラッカを有する電力増幅器システムの別の例の概略ブロック図である。
【図６】エンベロープトラッカを有する電力増幅器システムのさらに別の例の概略ブロック図である。
【図７】一実施例に従った電力増幅器システムの概略図である。
【図８】一実施例に従ったマルチチップモジュールの概略図である。
【図９Ａ】別の実施例に従った電力増幅器システムの概略図である。
【図９Ｂ】さらに別の実施例に従った電力増幅器システムの概略図である。
【図１０】電力増幅器システムの一例の概略図である。
【図１１】さらに別の実施例に従った電力増幅器システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
実施例の詳細な説明
ここに見出しが記載されている場合、それらは便宜上のためのみであり、請求されている発明の範囲または意味に必ずしも影響しない。
【００２５】
無線周波数（ＲＦ）信号の増幅を容易にするための装置および方法のさまざまな非限定的な例をここに提供する。
【００２６】
図１は、無線周波数（ＲＦ）信号を増幅するための電力増幅器モジュール１０の概略図である。図示された電力増幅器モジュール１０は、ＲＦ入力信号ＲＦ＿ＩＮを増幅し、増幅ＲＦ出力信号ＲＦ＿ＯＵＴを生成するよう構成可能である。ここに説明されるように、電力増幅器モジュール１０は１つ以上の電力増幅器を含み得る。
【００２７】
図２は、図１の電力増幅器モジュール１０を１つ以上含み得る例示的なモバイル装置または無線装置１１の概略ブロック図である。無線装置１１は、この開示の１つ以上の特徴を実現可能である。
【００２８】
図２に示す例示的な無線装置１１は、マルチバンド／マルチモード携帯電話などのマルチバンドおよび／またはマルチモード装置を表わし得る。一例として、グローバル・システム・フォー・モバイル（ＧＳＭ）通信規格は、世界各地で利用されるデジタルセルラー通信のモードである。ＧＳＭモードの携帯電話は、８５０ＭＨｚ（送信用：約８２４〜８４９ＭＨｚ、受信用：約８６９〜８９４ＭＨｚ）、９００ＭＨｚ（送信用：約８８０〜９１５ＭＨｚ、受信用：約９２５〜９６０ＭＨｚ）、１８００ＭＨｚ（送信用：約１７１０〜１７８５ＭＨｚ、受信用：約１８０５〜１８８０ＭＨｚ）、および１９００ＭＨｚ（送信用：約１８５０〜１９１０ＭＨｚ、受信用：約１９３０〜１９９０ＭＨｚ）という４つの周波数帯域のうちの１つ以上で動作可能である。ＧＳＭ帯域のさまざまな種類および／または各地域／国での実現化例も、世界各地で利用されている。
【００２９】
符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）は、携帯電話装置で実現可能な別の規格である。ある実現化例では、ＣＤＭＡ装置は、８００ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、および１９００ＭＨｚの帯域のうちの１つで動作可能であり、一方、あるＷ−ＣＤＭＡ装置およびロング・ターム・エボリューション（Long Term Evolution：ＬＴＥ）装置は、たとえば、約２２の無線周波数スペクトル帯域にわたって動作可能である。
【００３０】
この開示の１つ以上の特徴は、前述の例示的なモードおよび／または帯域で、ならびに他の通信規格で実現可能である。たとえば、３Ｇ、４Ｇ、ＬＴＥ、およびＬＴＥアドバンストは、そのような規格の非限定的な例である。
【００３１】
ある実施例では、無線装置１１は、スイッチ１２と、トランシーバ１３と、アンテナ１４と、電力増幅器１７と、制御要素１８と、コンピュータ読取可能媒体１９と、プロセッサ２０と、バッテリ２１と、電源制御ブロック２２とを含み得る。
【００３２】
トランシーバ１３は、アンテナ１４を介した送信のためにＲＦ信号を生成可能である。また、トランシーバ１３は、アンテナ１４から入来ＲＦ信号を受信可能である。
【００３３】
ＲＦ信号の送信および受信に関連するさまざまな機能が、図２にトランシーバ１３として総称される１つ以上の要素によって達成可能である、ということが理解されるであろう。たとえば、単一の要素が送信機能および受信機能を両方とも提供するよう構成されてもよい。別の例では、送信機能および受信機能が別々の要素によって提供されてもよい。
【００３４】
同様に、ＲＦ信号の送信および受信に関連するさまざまなアンテナ機能が、図２にアンテナ１４として総称される１つ以上の要素によって達成可能である、ということが理解されるであろう。たとえば、単一のアンテナが送信機能および受信機能を両方とも提供するよう構成されてもよい。別の例では、送信機能および受信機能が別々のアンテナによって提供されてもよい。さらに別の例では、無線装置１１に関連付けられた異なる帯域に異なるアンテナが提供されてもよい。
【００３５】
図２では、トランシーバ１３からの１つ以上の出力信号が、１つ以上の送信経路１５を介してアンテナ１４に提供されるよう図示されている。図示された例では、異なる送信経路１５は、異なる帯域および／または異なる電力出力に関連付けられた出力経路を表わし得る。たとえば、図示された２つの例示的な電力増幅器１７は、異なる電力出力構成（たとえば、低電力出力および高電力出力）に関連付けられた増幅、および／または異なる帯域に関連付けられた増幅を表わし得る。図２は無線装置１１が２つの送信経路１５を含むものとして図示しているが、無線装置１１は、より多いまたはより少ない数の送信経路１５を含むよう適合されていてもよい。
【００３６】
図２では、アンテナ１４からの１つ以上の検出信号が、１つ以上の受信経路１６を介してトランシーバ１３に提供されるよう図示されている。図示された例では、異なる受信経路１６は、異なる帯域に関連付けられた経路を表わし得る。たとえば、図示された４つの例示的な受信経路１６は、いくつかの無線装置に提供される４帯域能力を表わし得る。図２は無線装置１１を４つの受信経路１６を含むものとして図示しているが、無線装置１１は、より多いまたはより少ない数の受信経路１６を含むよう適合されていてもよい。
【００３７】
受信経路と送信経路とのスイッチングを容易にするために、スイッチ１２は、アンテナ１４を選択された送信経路または受信経路に電気的に接続するよう構成可能である。このため、スイッチ１２は、無線装置１１の動作に関連する複数のスイッチング機能を提供可能である。ある実施例では、スイッチ１２は、たとえば、異なる帯域間のスイッチング、異なる電力モード間のスイッチング、送受信モード間のスイッチング、またはそれらの何らかの組合せに関連する機能を提供するよう構成された複数のスイッチを含んでいてもよい。スイッチ１２はまた、信号のフィルタリングおよび／または二重化を含むさらなる機能を提供するよう構成されてもよい。
【００３８】
ある実施例では、スイッチ１２、電力増幅器１７、電源制御ブロック２２、および／または他の動作要素の動作に関連するさまざまな制御機能を制御するために、制御要素１８が提供され得る、ということを図２は示している。
【００３９】
ある実施例では、プロセッサ２０は、ここに説明されるさまざまなプロセスの実現を容易にするよう構成可能である。説明のため、この開示の実施例はまた、方法、装置（システム）、およびコンピュータプログラム製品のフローチャート図および／またはブロック図を参照して説明される場合がある。フローチャート図および／またはブロック図の各ブロック、ならびにフローチャート図および／またはブロック図のブロックの組合せは、コンピュータプログラム命令によって実現されてもよい、ということが理解されるであろう。これらのコンピュータプログラム命令は、マシンを作るための、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサに提供されて、コンピュータまたは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサを介して実行される命令が、フローチャートおよび／またはブロック図のブロックまたは複数のブロックで特定される動作を実現するための手段を作り出すようになっていてもよい。
【００４０】
ある実施例では、コンピュータまたは他のプログラム可能なデータ処理装置に特定の態様で動作するよう命令可能なこれらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ読取可能メモリ１９にも格納されて、コンピュータ読取可能メモリに格納された命令が、フローチャートおよび／またはブロック図のブロックまたは複数のブロックで特定される動作を実現する命令手段を含む製品を作るようになっていてもよい。コンピュータプログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラム可能なデータ処理装置にもロードされ、コンピュータまたは他のプログラム可能な装置上で実行されるべき一連の動作によってコンピュータにより実現されるプロセスを作り、コンピュータまたは他のプログラム可能な装置上で実行される命令は、フローチャートおよび／またはブロック図のブロックまたは複数のブロックで特定される動作を実現するためのステップを提供する。
【００４１】
図示された無線装置１１は電源制御ブロック２２も含んでおり、それは、電源電圧を電力増幅器１７のうちの１つ以上に提供するために使用可能である。たとえば、電源制御ブロック２２は、増幅すべきＲＦ信号のエンベロープに基づいて電力増幅器１７に提供される電源電圧を変動させるよう構成されたエンベロープトラッカを含んでいてもよい。しかしながら、ある実施例では、電源制御ブロック２２は異なる要素を含んでいてもよい。
【００４２】
電源制御ブロック２２はバッテリ２１に電気的に接続可能であり、また電源制御ブロック２２は電力増幅器１７用の電源電圧を生成するよう構成可能である。バッテリ２１は、たとえばリチウムイオンバッテリを含む、無線装置１１で使用される任意の好適なバッテリであってもよい。さらに以下に詳細に説明されるように、電力増幅器に提供される電源の電圧レベルを制御することにより、バッテリ２１から消費される電力を減少させることができ、それにより、無線装置１１のバッテリの寿命が長くなる。ある実現化例では、電源制御ブロック２２は、増幅すべきＲＦ信号のエンベロープに基づいて、電力増幅器電源電圧を制御可能である。エンベロープ信号はトランシーバ１３から電源制御ブロック２２に提供可能である。しかしながら、エンベロープは他の方法で定められてもよい。たとえば、エンベロープは、任意の好適なエンベロープ検出器を用いてＲＦ信号からエンベロープを検出することによって定められてもよい。
【００４３】
図３は、エンベロープトラッカ３０を有する電力増幅器システム２５の一例の概略ブロック図である。図示された電力増幅器システム２５は、スイッチ１２と、トランシーバ１３と、アンテナ１４と、バッテリ２１と、エンベロープトラッカ３０と、電力増幅器３２と、遅延素子３４とを含む。
【００４４】
トランシーバ１３はＲＦ信号ＲＦ＿ＳＩＧＮＡＬを生成可能であり、それは遅延素子３４に提供され得る。遅延素子３４は、以下に説明されるように、電力増幅器３２用の電力増幅器電源電圧ＶCC_PAの生成に関連する時間を補償するようにＲＦ信号ＲＦ＿ＳＩＧＮＡＬを遅延させるために使用可能である。電力増幅器３２は遅延されたＲＦ信号を増幅し、増幅された信号をスイッチ１２の入力に提供することができる。スイッチ１２は、アンテナ１４に電気的に接続された出力を有し得る。図３には図示されていないが、所望の数の送信経路および／または受信経路を提供するのを助けるために、より多いまたはより少ない数の電力増幅器がスイッチ１２を通してアンテナ１４に電気的に接続されてもよい。
【００４５】
トランシーバ１３は、ＲＦ信号のエンベロープをエンベロープトラッカ３０に提供可能である。エンベロープトラッカ３０は、バッテリ２１からもバッテリ電圧ＶBATTを受信可能である。エンベロープトラッカ３０は、ＲＦ信号のエンベロープに関連して電力増幅器電源電圧ＶCC_PAの電圧レベルを変更するために使用可能である。
【００４６】
トランシーバ１３はエンベロープ信号をエンベロープトラッカ３０に提供するよう図示されているが、エンベロープ信号は他の方法で生成されてもよい。加えて、図３は、遅延素子３４がＲＦ信号ＲＦ＿ＳＩＧＮＡＬと電力増幅器３２の入力との間の信号経路に配置されている構成を図示しているが、他の構成では、遅延素子３４を省略したり、または他の方法で構成してもよい。たとえば、いくつかの実現化例では、ＲＦ信号ＲＦ＿ＳＩＧＮＡＬがエンベロープ信号よりも大きい遅延を有する場合があり、遅延素子３４は、エンベロープトラッカ３０に提供されるエンベロープ信号を遅延させるために使用されてもよい。
【００４７】
図４Ａ〜４Ｂは、時間に対する電源電圧の２つの例を示す。
図４Ａでは、グラフ４７は、時間に対するＲＦ信号４１の電圧および電力増幅器電源電圧４３を示す。ＲＦ信号４１はエンベロープ４２を有する。
【００４８】
ある実現化例では、電力増幅器の電源電圧４３は、ＲＦ信号４１の電圧よりも大きい電圧を有し得る。たとえば、大きさがＲＦ信号４１よりも小さい電源電圧を電力増幅器に提供することはＲＦ信号をクリップする場合があり、それにより信号歪みおよび／または他の問題が生じる。このため、電源電圧４３はエンベロープ４２の電圧より大きくすることができる。しかしながら、電力増幅器電源電圧４３とＲＦ信号４１のエンベロープ４２との電圧差を小さくすることが望ましい。なぜなら、電力増幅器電源電圧４３とエンベロープ４２との間の区域は失われたエネルギを表わし、それはバッテリの寿命を短くし、モバイル装置で生じる熱を増加し得るためである。
【００４９】
図４Ｂでは、グラフ４８は、時間に対するＲＦ信号４１の電圧および電力増幅器電源電圧４４を示す。図４Ａの電力増幅器電源電圧４３とは異なり、図４Ｂの電力増幅器電源電圧４４は、ＲＦ信号４１のエンベロープ４２に関連して変化する。図４Ｂの電力増幅器電源電圧４４とエンベロープ４２との間の区域は、図４Ａの電力増幅器電源電圧４３とエンベロープ４２との間の区域よりも小さく、このため、図４Ｂのグラフ４８は、エネルギ効率がより高い電力増幅器システムに関連付けることができる。
【００５０】
図５は、エンベロープトラッカ３０を含む電力増幅器システム５０の別の例の概略ブロック図である。図示された電力増幅器システム５０は、バッテリ２１と、エンベロープトラッカ３０と、電力増幅器３２と、遅延制御ブロック３３と、遅延素子３４とを含む。エンベロープトラッカ３０は、マルチレベル電源制御ブロック５１と、スイッチ５２と、スイッチ制御５３と、電圧調節モジュール５４とを含む。
【００５１】
図５に示すように、例示的な電力増幅器システム５０は、ＲＦ入力信号ＲＦ＿ＩＮとエンベロープ信号とを受信し、エンベロープ信号を用いて電力増幅器３２用の電源電圧ＶCC_PAを生成することができる。電力増幅器電源電圧ＶCC_PAの生成時の遅延を補償するために、遅延素子３４および遅延制御ブロック３３が含まれ得る。たとえば、遅延制御ブロック３３は、ＲＦ信号のエンベロープに基づいて遅延素子３４の遅延を制御して、電力増幅器電源電圧ＶCC_PAと電力増幅器３２によって増幅されたＲＦ信号とを揃えるのを助けるために使用可能である。
【００５２】
マルチレベル電源制御ブロック５１はエンベロープトラッカ３０に含まれ、バッテリ２１から実質的にＤＣの複数の出力電圧を生成するために使用可能である。たとえば、マルチレベル電源制御ブロック５１は、バッテリ電圧ＶBATTから出力電圧ＶMLS1、ＶMLS2、およびＶMLS3を生成するために使用可能である。マルチレベル電源制御ブロック５１は３つの出力電圧を生成するものとして図示されているが、マルチレベル電源制御ブロック５１は、より多いまたはより少ない数の出力電圧を生成するよう構成されてもよい。マルチレベル電源制御ブロック５１は、たとえば、降圧／昇圧コンバータまたは任意の他の好適なＤＣ／ＤＣコンバータを含んでいてもよい。
【００５３】
スイッチ制御ブロック５３は、マルチレベル電源制御ブロック５１によって生成された出力電圧の中から選択するよう構成可能である。スイッチ制御ブロック５３によって選択された電圧は、電圧調節モジュール５４によって調節されてから、電力増幅器３２などの１つ以上の電力増幅器に供給され得る。たとえば、電圧調節モジュール５４は、電力増幅器電源電圧ＶCC_PAを生成するためにエンベロープ信号のリニアトラッキングを提供するよう構成された増幅器を含み得る。ある実現化例では、電圧調節モジュール５４は増幅器と加算器とを含んでいてもよく、加算器は、増幅器からのエラー信号をスイッチ５２によって選択された出力電圧に加算することにより、電力増幅器電源電圧ＶCC_PAを生成してもよい。
【００５４】
マルチレベル電源制御ブロック５１および電圧調節モジュール５４の両方を提供することにより、エンベロープトラッカ３０の設計に対する制約を減少させることができ、それにより、より大きい柔軟性と改良された電力効率とを有するシステムが可能になる。しかしながら、エンベロープトラッカ３０の他の構成が使用されてもよい。
【００５５】
図６は、エンベロープトラッカ３０を有する電力増幅器システム６０のさらに別の一例の概略ブロック図である。図示された電力増幅器システム６０は、エンベロープトラッカ３０と、電力増幅器３２と、インダクタ６２と、デカップリングまたはバイパスキャパシタ６３と、インピーダンス整合ブロック６４と、スイッチ１２と、アンテナ１４とを含む。図示されたエンベロープトラッカ３０は、ＲＦ信号のエンベロープを受信し、電力増幅器３２用の電力増幅器電源電圧ＶCC_PAを生成するよう構成されている。
【００５６】
図示された電力増幅器３２は、エミッタと、ベースと、コレクタとを有するバイポーラトランジスタ６１を含む。バイポーラトランジスタ６１のエミッタは、たとえば接地ノードであり得る第１の電圧供給Ｖ1に電気的に接続可能である。加えて、ＲＦ入力信号ＲＦ＿ＩＮが、バイポーラトランジスタ６１のベースに供給可能である。バイポーラトランジスタ６１は、ＲＦ入力信号ＲＦ＿ＩＮを増幅するとともに、増幅ＲＦ信号ＲＦ＿ＯＵＴをコレクタで提供することができる。バイポーラトランジスタ６１は、任意の好適な装置であってもよい。１つの実現化例では、バイポーラトランジスタ６１は、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（heterojunction bipolar transistor：ＨＢＴ）である。
【００５７】
電力増幅器３２は、増幅ＲＦ信号ＲＦ＿ＯＵＴをスイッチ１２に提供するよう構成可能である。インピーダンス整合ブロック６４は、電力増幅器３２とスイッチ１２との電気的接続を終了させるのを助けるために使用可能である。たとえば、インピーダンス整合ブロック６４は、電力増幅器３２を用いて生成された増幅ＲＦ信号の電力伝達を増加させ、および／または増幅ＲＦ信号の反射を減少させるために使用可能である。
【００５８】
インダクタ６２は、高周波ＲＦ信号成分を絞りまたは阻止しながら電力増幅器電源電圧ＶCC_PAを電力増幅器３２に提供するために使用可能である。インダクタ６２は、エンベロープトラッカ３０に電気的に接続された第１の端と、バイポーラトランジスタ６１のコレクタに電気的に接続された第２の端とを含み得る。
【００５９】
デカップリングまたはバイパスキャパシタ６３は、インダクタ６２の第１の端に電気的に接続された第１の端と、第１の電源電圧Ｖ1に電気的に結合された第２の端とを含む。デカップリングキャパシタ６３は高周波信号に低インピーダンス経路を提供可能であり、それにより、電力増幅器電源電圧ＶCC_PAのノイズを減少させ、電力増幅器の安定性を向上させ、および／またはＲＦチョークとしてのインダクタ６２の性能を向上させる。
【００６０】
図６は電力増幅器３２の一実現化例を示しているが、当業者であれば、ここに説明された教示が、多段電力増幅器構造、および他のトランジスタ構造を採用する電力増幅器といった、さまざまな電力増幅器構造に適用可能であることを理解するであろう。たとえば、いくつかの実現化例では、バイポーラトランジスタ６１を省略して、シリコンＦＥＴ、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）高電子移動度トランジスタ（high electron mobility transistor：ＨＥＭＴ）、または横方向拡散金属酸化膜（laterally diffused metal oxide semiconductor：ＬＤＭＯＳ）トランジスタといった電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を採用してもよい。
【００６１】
図７は、一実施例に従った電力増幅器システム７０の概略図である。電力増幅器システム７０は、バッテリ２１と、エンベロープトラッカ３０と、第１〜第３の電力増幅器３２ａ〜３２ｃと、第１〜第３の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）７１ａ〜７１ｃと、第１〜第３のインダクタ７２ａ〜７２ｃと、第１および第３のスイッチドまたはスイッチ可能キャパシタ７４ａ〜７４ｃと、エンベロープトラッキングキャパシタ７５とを含む。
【００６２】
第１の電力増幅器３２ａは、第１のＲＦ入力信号ＲＦ＿ＩＮ１を受信するための入力と、第１の増幅ＲＦ出力信号ＲＦ＿ＯＵＴ１を生成するための出力とを含む。加えて、第２の電力増幅器３２ｂは、第２のＲＦ入力信号ＲＦ＿ＩＮ２を受信するための入力と、第２の増幅ＲＦ出力信号ＲＦ＿ＯＵＴ２を生成するための出力とを含み、第３の電力増幅器３２ｃは、第３のＲＦ入力信号ＲＦ＿ＩＮ３を受信するための入力と、第３の増幅ＲＦ出力信号ＲＦ＿ＯＵＴ３を生成するための出力とを含む。
【００６３】
第１、第２、および第３の電力増幅器３２ａ〜３２ｃは各々、イネーブル信号を受信するよう構成されており、それは電力増幅器の各々をイネーブル状態とディスエーブル状態との間でスイッチングするために使用可能である。たとえば、第１の電力増幅器３２ａは第１のイネーブル信号ＥＮ１を受信するよう構成され、第２の電力増幅器３２ｂは第２のイネーブル信号ＥＮ２を受信するよう構成され、第３の電力増幅器３２ｃは第３のイネーブル信号ＥＮ３を受信するよう構成されている。図７は３つの電力増幅器を用いた構成を図示しているが、電力増幅器システム７０は、より多いまたはより少ない数の電力増幅器を含むよう変更されてもよい。
【００６４】
エンベロープトラッカ３０は、バッテリ２１からバッテリ電圧ＶBATTを受信するよう構成された入力と、第１〜第３の電力増幅器３２ａ〜３２ｃ用の電力増幅器電源電圧ＶCC_PAを生成するよう構成された出力とを含む。電力増幅器電源電圧ＶCC_PAは、ＶCC_PA電源ノードまたはネットワーク７７を用いて第１〜第３の電力増幅器３２ａ〜３２ｃに分配され得る。
【００６５】
電力増幅器システム７０は、第１〜第３のスイッチドキャパシタ７４ａ〜７４ｃと、第１〜第３のＦＥＴ７１ａ〜７１ｃを含み得る。第１〜第３のＦＥＴ７１ａ〜７１ｃの各々は、ゲートと、ソースと、ドレインとを含む。第１のスイッチドキャパシタ７４ａは、ＶCC_PA電源ノード７７に電気的に接続された第１の端と、第１のＦＥＴ７１ａのドレインに電気的に接続された第２の端とを含む。同様に、第２のスイッチドキャパシタ７４ｂは、ＶCC_PA電源ノード７７に電気的に接続された第１の端と、第２のＦＥＴ７１ｂのドレインに電気的に接続された第２の端とを含み、第３のスイッチドキャパシタ７４ｃは、ＶCC_PA電源ノード７７に電気的に接続された第１の端と、第３のＦＥＴ７１ｃのドレインに電気的に接続された第２の端とを含む。第１〜第３のＦＥＴ７１ａ〜７１ｃのソースは第１の電源電圧Ｖ1に電気的に接続され、第１、第２、および第３のＦＥＴ７１ａ〜７１ｃのゲートは、第１のイネーブル信号ＥＮ１、第２のイネーブル信号ＥＮ２、および第３のイネーブル信号ＥＮ３をそれぞれ受信するよう構成されている。
【００６６】
エンベロープトラッカ３０は、イネーブルにされた電力増幅器に関連付けられたＲＦ信号のエンベロープに基づいて、電力増幅器電源電圧ＶCC_PAを制御可能である。たとえば、第１の電力増幅器３２ａがイネーブルにされていることを第１のイネーブル信号ＥＮ１が示す場合、エンベロープトラッカ３０は、第１のＲＦ入力信号ＲＦ＿ＩＮ１のエンベロープに関連して電力増幅器電源電圧ＶCC_PAを変更できる。同様に、第２の電力増幅器３２ｂがイネーブルにされていることを第２のイネーブル信号ＥＮ２が示す場合、エンベロープトラッカ３０は、第２のＲＦ入力信号ＲＦ＿ＩＮ２のエンベロープに関連して電力増幅器電源電圧ＶCC_PAを変更できる。加えて、第３の電力増幅器３２ｃがイネーブルにされていることを第３のイネーブル信号ＥＮ３が示す場合、エンベロープトラッカ３０は、第３のＲＦ入力信号ＲＦ＿ＩＮ３のエンベロープに関連して電力増幅器電源電圧ＶCC_PAを変更できる。複数の電力増幅器を含むことにより、電力増幅器システム７０は、たとえば異なる帯域間のスイッチングおよび／または異なる電力モード間のスイッチングに関連付けられた機能を提供できるようになる。
【００６７】
エンベロープトラッキングキャパシタ７５は、ＶCC_PA電源ノード７７に電気的に接続された第１の端と、たとえば接地ノードであり得る第１の電源電圧Ｖ1に電気的に接続された第２の端とを含む。エンベロープトラッキングキャパシタ７５は、電力増幅器３２ａ〜３２ｃの動作に関連するノイズなどのＶCC_PA電源ノード７７上のノイズを減少させるのを助けることができる。第１〜第３のインダクタ７２ａ〜７２ｃは各々、ＶCC_PA電源ノード７７に電気的に接続された第１の端と、それぞれ第１〜第３の電力増幅器３２ａ〜３２ｃに電気的に接続された第２の端とを含み得る。第１〜第３のインダクタ７２ａ〜７２ｃを含むことは、ＶCC_PA電源ノード７７と第１〜第３の電力増幅器３２ａ〜３２ｃによって生成された増幅ＲＦ信号との絶縁を可能にしつつ、第１および第３の電力増幅器３２ａ〜３２ｃに電力供給することを助けることができる。
【００６８】
ＶCC_PA電源ノード７７の容量性負荷は、比較的大きなサイズおよび／または低減された電力効率を有するエンベロープトラッカ３０をもたらし得る。しかしながら、ＶCC_PA電源ノード７７上のノイズを減少させるのを助けるために、および／または電力増幅器に安定性を提供するのを助けるために、第１および第３の電力増幅器３２ａ〜３２ｃの各々で局所的に、比較的大きい静電容量が必要とされる場合がある。たとえば、電力増幅器用にＶCC_PA電源ノード７７上に十分な静電容量を提供できない場合、電力増幅器が不要の出力振動を生成したり、および／または他の望ましくない効果を呈する可能性がある。
【００６９】
第１〜第３のスイッチドキャパシタ７４ａ〜７４ｃと、第１〜第３のＦＥＴ７１ａ〜７１ｃなどの関連付けられたスイッチとを提供することは、第１〜第３の電力増幅器３１ａ〜３１ｃの動作にとって十分なデカップリングキャパシタンスを提供しつつ、エンベロープトラッカ３０の容量性負荷を減少させるのを助けることができる。いくつかの実施例では、第１〜第３の電力増幅器３１ａ〜３１ｃのうちの１つしか一度にイネーブルにされないため、イネーブルにされた電力増幅器用のデカップリングキャパシタンスを提供するために、イネーブルにされた電力増幅器に関連付けられたスイッチはＯＮ状態または低インピーダンス状態に設定可能である。しかしながら、ある特定の電力増幅器がディスエーブルにされると、ディスエーブルにされた電力増幅器に関連付けられたスイッチはＯＦＦ状態または高インピーダンス状態に設定され、それにより、エンベロープトラッカ３０上の容量性負荷を減少させ、電力増幅器システム７０の効率を向上させることができる。ある実現化例では、ここに説明されたスイッチドキャパシタ方式は、電力増幅器システムのエンベロープトラッキングキャパシタ７５の値を減少させるために、または電力増幅器システム７０からエンベロープトラッキングキャパシタ７５を完全に取り除くために使用することができる。
【００７０】
図示された構成では、第１〜第３のＦＥＴ７１ａ〜７１ｃは、ＶCC_PA電源ノード７７上の容量性負荷としての第１〜第３のキャパシタ７４ａ〜７４ｃをそれぞれ選択的に含むためのスイッチとして動作する。たとえば、所与の電力増幅器がイネーブルにされると、関連付けられたＦＥＴは低インピーダンス状態になり、第１の電源電圧Ｖ1とほぼ等しい電圧を関連付けられたスイッチドキャパシタの第２の端に提供することができる。関連付けられたスイッチドキャパシタの第２の端が第１の電源電圧Ｖ1に電気的に接続されると、スイッチドキャパシタは、関連付けられた電力増幅器用のバイパスキャパシタとして動作可能である。しかしながら、電界効果トランジスタが高インピーダンス状態になると、関連付けられたスイッチングキャパシタの第２の端を電気的に浮かせることができ、したがって、ＶCC_PA電源ノード７７上の容量性負荷を減少させることができる。
【００７１】
いくつかの実現化例では、第１〜第３のスイッチドキャパシタ７４ａ〜７４ｃは各々、単一の要素を用いて実現される。しかしながら、第１〜第３のスイッチドキャパシタ７４ａ〜７４ｃが各々、複数の要素を含んでいる実現化例のような他の構成が可能である。たとえば、一実施例では、第１〜第３のスイッチドキャパシタ７４ａ〜７４ｃは各々、キャパシタ群を含む。
【００７２】
図７に示すように、第１〜第３のＦＥＴ７１ａ〜７１ｃは、第１〜第３のスイッチドキャパシタ７４ａ〜７４ｃ用のスイッチとして動作する。しかしながら、当業者であれば、ここに説明された容量性負荷減少方式に従って他のスイッチを使用できることを理解するであろう。たとえば、いくつかの実現化例では、第１〜第３のＦＥＴ７１ａ〜７１ｃの各々が省略されて、印加された制御電圧に基づいて変化するインピーダンスを有するよう構成されたピンダイオードが使用される。
【００７３】
図８は、一実施例に従ったマルチチップモジュール（ＭＣＭ）８０の概略図である。図示されたＭＣＭ８０は、バイアス制御ダイ８１と、第１および第２の電力増幅器ダイ８２ａ、８２ｂと、インダクタ８４と、第１および第２のスイッチドキャパシタ８５ａ、８５ｂと、第１および第２のインピーダンス整合ネットワーク８６ａ、８６ｂとを含む。
【００７４】
ＭＣＭ８０はさらに、電力増幅器電源電圧ピンＶCC_PAと、第１のＲＦ入力信号ピンＲＦ＿ＩＮ１と、第２のＲＦ入力信号ピンＲＦ＿ＩＮ２と、第１のＲＦ出力信号ピンＲＦ＿ＯＵＴ１と、第２のＲＦ出力信号ピンＲＦ＿ＯＵＴ２と、制御ピンＣＯＮＴＲＯＬと、接地ピンＧＮＤとを含む。ある実現化例では、電源ピンＶCC_PAは、ＭＣＭ８０が実装され得る電話ボード上に配置されたエンベロープトラッキングモジュールなどのエンベロープトラッカに電気的に接続可能である。加えて、明確にするために図８には示されていないものの、ＭＣＭ８０は、１つ以上の入力ピン、制御ピン、高調波終端ピン、および／または、たとえば電力増幅器入力段に関連付けられた電源ピンを含む他の電源ピンといった追加のピンを含んでいてもよい。
【００７５】
ＭＣＭ８０はインダクタ８４を含み、それは電力増幅器電源電圧ピンＶCC_PAと第１および第２の電力増幅器ダイ８２ａ、８２ｂの電源入力との間の信号経路に配置可能である。図８に示された構成は、インダクタ８４が、第１および第２の電力増幅器ダイ８２ａ、８２ｂの両方に電源電圧を提供するために使用されることを示しているが、他の実現化例では、第１および第２の電力増幅器ダイ８２ａ、８２ｂの各々に供給するために別々のインダクタが使用されてもよい。インダクタ８４は、たとえば、ＭＣＭ８０上の配線によって形成可能である。しかしながら、インダクタ８４は、１つ以上の表面実装部品の使用などの他の方法で形成されてもよい。
【００７６】
第１の電力増幅器ダイ８２ａは、第１の電力増幅器９２ａと第１のＦＥＴ９４ａとを含み、第２の電力増幅器ダイ８２ｂは、第２の電力増幅器９２ｂと第２のＦＥＴ９４ｂとを含む。第１の電力増幅器９２ａは、第１のＲＦ入力信号ピンＲＦ＿ＩＮ１に電気的に接続された入力を含み、第２の電力増幅器９２ｂは、第２のＲＦ入力信号ピンＲＦ＿ＩＮ２に電気的に接続された入力を含む。加えて、第１の電力増幅器９２ａは、第１のインピーダンス整合回路８６ａを介して第１のＲＦ出力信号ピンＲＦ＿ＯＵＴ１に電気的に接続された出力を含み、第２の電力増幅器９２ｂは、第２のインピーダンス整合回路８６ｂを介して第２のＲＦ出力信号ピンＲＦ＿ＯＵＴ２に電気的に接続された出力を含む。第１および第２の電力増幅器９２ａ、９２ｂはそれぞれ、第１および第２のＲＦ入力信号ピンＲＦ＿ＩＮ１、ＲＦ＿ＩＮ２上で受信されたＲＦ信号を増幅し、ＲＦ出力信号ピンＲＦ＿ＯＵＴ１、ＲＦ＿ＯＵＴ２上で増幅ＲＦ信号を生成するために使用可能である。
【００７７】
第１および第２の電力増幅器ダイ８２ａ、８２ｂは、電力増幅器電源電圧ピンＶCC_PAと接地ピンＧＮＤとを用いて電力供給され得る。たとえば、第１の電力増幅器９２ａは、インダクタ８４を通して電力増幅器電源電圧ピンＶCC_PAに電気的に接続され、また接地ピンＧＮＤに電気的に接続されている。同様に、第２の電力増幅器９２ｂは、インダクタ８４を通して電力増幅器電源電圧ピンＶCC_PAに電気的に接続され、また接地ピンＧＮＤに電気的に接続されている。一実施例では、第１および第２の電力増幅器ダイ８２ａ、８２ｂは、バイポーラ電界効果トランジスタ（ＢｉＦＥＴ）プロセスを用いて形成されたガリウムヒ素（ＧａＡｓ）ダイである。
【００７８】
第１および第２のインピーダンス整合ネットワーク８６ａ、８６ｂはそれぞれ、第１の電力増幅器９２ａの出力と第１のＲＦ出力ピンＲＦ＿ＯＵＴ１との電気的接続、および第２の電力増幅器９２ｂの出力と第２のＲＦ出力ピンＲＦ＿ＯＵＴ２との電気的接続を終了させるのを助けるために使用可能である。また、第１および第２のインピーダンス整合ネットワーク８６ａ、８６ｂはそれぞれ、第１および第２の電力増幅器９２ａ、９２ｂのために、周波数に対する所望の負荷ラインインピーダンス特性を達成するよう構成可能である。ある構成では、第１および第２のインピーダンス整合ネットワーク８６ａ、８６ｂは各々、誘導性成分と容量性成分とを含む。誘導性成分は、たとえば、ＭＣＭ８０上に配置された配線を用いて、１つ以上のボンドワイヤを用いて、および／または１つ以上の表面実装部品を用いて形成可能である。容量性成分は、たとえば、１つ以上の表面実装部品を用いて形成可能である。
【００７９】
ＰＡバイアス制御ダイ８１は制御ピンＣＯＮＴＲＯＬに電気的に接続されており、たとえば、１つ以上の増幅器をイネーブルおよびディスエーブルにするために、および／またはバイアス信号または制御信号を電力増幅器に提供するために使用可能である。たとえば、図示された構成では、ＰＡバイアス制御ダイ８１は、第１の電力増幅器ダイ８２ａ用の第１のイネーブル信号ＥＮ１と、第１の電力増幅器ダイ８２ａ用の第１のバイアス信号ＢＩＡＳ１と、第２の電力増幅器ダイ８２ｂ用の第２のイネーブル信号ＥＮ２と、第２の電力増幅器ダイ８２ｂ用の第２のバイアス信号ＢＩＡＳ２とを生成するよう構成されている。
【００８０】
一実施例では、第１および第２の電力増幅器ダイ８２ａ、８２ｂはバイポーラトランジスタを含み、第１および第２のバイアス信号ＢＩＡＳ１、ＢＩＡＳ２は各々、バイポーラトランジスタ用のベース電流を生成するために使用される電流ミラーにバイアスをかけるための基準電圧である。加えて、第１および第２のイネーブル信号ＥＮ１、ＥＮ２は、電流ミラーの動作を選択的にイネーブルまたはディスエーブルにするために使用される制御信号として使用可能である。
【００８１】
第１および第２のスイッチドキャパシタ８５ａ、８５ｂは各々、第１の端と第２の端とを含む。第１および第２のスイッチドキャパシタ８５ａ、８５ｂの各々の第１の端は、ＭＣＭ８０の電力増幅器電源電圧ピンＶCC_PAに電気的に接続されている。第１および第２のスイッチドキャパシタ８５ａ、８５ｂは、たとえば、ＭＣＭ８０上に実装された表面実装部品であってもよい。
【００８２】
第１のＦＥＴ９４ａは、第１のスイッチドキャパシタ８５ａの第２の端に電気的に接続されたドレインを含み、第２のＦＥＴ９４ｂは、第２のスイッチドキャパシタ８５ｂの第２の端に電気的に接続されたドレインを含む。第１のＦＥＴ９４ａはさらに、第１のイネーブル信号ＥＮ１に電気的に接続されたゲートと、接地ピンＧＮＤに電気的に接続されたソースとを含む。第２のＦＥＴ９４ｂはさらに、第２のイネーブル信号ＥＮ２に電気的に接続されたゲートと、接地ピンＧＮＤに電気的に接続されたソースとを含む。一実施例では、第１および第２のＦＥＴ９４ａ、９４ｂは、電力増幅器ダイ８２ａ、８２ｂ上に形成される。
【００８３】
第１および第２のスイッチドキャパシタ８５ａ、８５ｂは、図７に関して上述したものと同様の態様で、電力増幅器電源電圧ピンＶCC_PAの容量性負荷として選択的に含まれ得る。たとえば、第１のイネーブル信号ＥＮ１を用いて、第１のＦＥＴ９４ａのチャネルを通る低インピーダンスまたは高インピーダンスの経路を作り、それにより第１のスイッチドキャパシタ８５ａの第２の端を選択的に接地することができる。同様に、第２のイネーブル信号ＥＮ２を用いて、第２のＦＥＴ９４ｂを通る低インピーダンスまたは高インピーダンスの経路を作り、それにより第２のスイッチドキャパシタ８５ｂの第２の端を選択的に接地することができる。
【００８４】
図８はＭＣＭ８０を第１および第２の電力増幅器ダイ８２ａ、８２ｂを含むものとして図示しているが、ＭＣＭ８０は、より多いまたはより少ない数の電力増幅器ダイを含むよう変更されてもよい。加えて、ある実現化例では、ある要素および／またはピンをＭＣＭ８０から省略し、一方、他の要素および／またはピンを追加してもよい。
【００８５】
一実施例では、電力増幅器バイアス制御ダイ８１は、第１および第２のＦＥＴ９４ａ、９４ｂのゲートにそれぞれバイアスをかけるための第１の制御信号および第２の制御信号を生成するよう構成されている。図１１に関してさらに以下に詳細に説明されるように、ある特定の電力増幅器がイネーブルにされると、電力増幅器の振動を減衰させるのに好適なチャネル抵抗を有するように、関連付けられたＦＥＴにバイアスをかけることができ、それにより安定性が向上する。
【００８６】
図９Ａは、別の実施例に従った電力増幅器システム１００の概略図である。図示された電力増幅器システム１００は、スイッチ１２と、アンテナ１４と、エンベロープトラッカ３０と、第１〜第５の入力段１０２ａ〜１０２ｅと、第１〜第５の出力段１０３ａ〜１０３ｅと、第１〜第５のインピーダンス整合ブロック６４ａ〜６４ｅと、第１〜第５のスイッチドキャパシタ１０４ａ〜１０４ｅと、第１〜第５のＦＥＴ１０１ａ〜１０１ｅと、第１〜第５の出力段インダクタ１０６ａ〜１０６ｅと、第１〜第５の入力段インダクタ１０７ａ〜１０７ｅと、第１〜第５のキャパシタ１０５ａ〜１０５ｅとを含む。
【００８７】
第１〜第５の入力段１０２ａ〜１０２ｅと第１〜第５の出力段１０３ａ〜１０３ｅとは、複数の多段電力増幅器として動作するよう構成されたものである。たとえば、第１の入力段１０２ａと第１の出力段１０３ａとは、第１のＲＦ信号ＲＦ＿ＩＮ１を増幅し、第１の増幅ＲＦ信号ＲＦ＿ＯＵＴ１を生成するよう構成された第１の電力増幅器として動作する。加えて、第２の入力段１０２ｂと第２の出力段１０３ｂとは、第２のＲＦ信号ＲＦ＿ＩＮ２を増幅し、第２の増幅ＲＦ信号ＲＦ＿ＯＵＴ２を生成するよう構成された第２の電力増幅器として動作する。また、第３の入力段１０２ｃと第３の出力段１０３ｃとは、第３のＲＦ信号ＲＦ＿ＩＮ３を増幅し、第３の増幅ＲＦ信号ＲＦ＿ＯＵＴ３を生成するよう構成された第３の電力増幅器として動作する。加えて、第４の入力段１０２ｄと第４の出力段１０３ｄとは、第４のＲＦ信号ＲＦ＿ＩＮ４を増幅し、第４の増幅ＲＦ信号ＲＦ＿ＯＵＴ４を生成するよう構成された第４の電力増幅器として動作する。また、第５の入力段１０２ｅと第５の出力段１０３ｅとは、第５のＲＦ信号ＲＦ＿ＩＮ５を増幅し、第５の増幅ＲＦ信号ＲＦ＿ＯＵＴ５を生成するよう構成された第５の電力増幅器として動作する。
【００８８】
第１〜第５の入力段１０２ａ〜１０２ｅはそれぞれ、第１〜第５の入力バイポーラトランジスタ１１２ａ〜１１２ｅを含む。加えて、第１〜第５の出力段１０３ａ〜１０３ｅはそれぞれ、第１〜第５の出力バイポーラトランジスタ１１３ａ〜１１３ｅを含む。第１〜第５の入力バイポーラトランジスタ１１２ａ〜１１２ｅのベースはそれぞれ、第１〜第５のＲＦ信号ＲＦ＿ＩＮ１〜ＲＦ＿ＩＮ５を受信するよう構成されている。加えて、第１〜第５の入力バイポーラトランジスタ１１２ａ〜１１２ｅおよび第１〜第５の出力バイポーラトランジスタ１１３ａ〜１１３ｅの各々のエミッタは各々、たとえば接地ノードであり得る第１の電圧供給Ｖ1に電気的に接続されている。第１〜第５の入力バイポーラトランジスタ１１２ａ〜１１２ｅのコレクタはそれぞれ、第１〜第５の出力バイポーラトランジスタ１１３ａ〜１１３ｅのベースに電気的に接続されている。加えて、第１〜第５の出力バイポーラトランジスタ１１３ａ〜１１３ｅのコレクタはそれぞれ、第１〜第５のインピーダンス整合ブロック６４ａ〜６４ｅを介してスイッチ１２の第１〜第５の入力に電気的に接続されている。スイッチ１２はさらに、アンテナ１４に電気的に接続された出力を含んでおり、第１〜第５の増幅ＲＦ出力信号ＲＦ＿ＯＵＴ１〜ＲＦ＿ＯＵＴ５のうちの１つをアンテナ１４に提供するために使用可能である。
【００８９】
上述のように、第１〜第５の入力段１０２ａ〜１０２ｅおよび第１〜第５の出力段１０３ａ〜１０３ｅはそれぞれ、第１〜第５のＲＦ信号ＲＦ＿ＩＮ１〜ＲＦ＿ＩＮ５を増幅し、第１〜第５の増幅ＲＦ信号ＲＦ＿ＯＵＴ１〜ＲＦ＿ＯＵＴ５を生成するよう構成されたものである。増幅を提供するために多段電力増幅器を用いることにより、各電力増幅器に対して単一の段を採用する設計に比べて、電力増幅器の設計制約を減少させることができる。
【００９０】
第１〜第５のインピーダンス整合ブロック６４ａ〜６４ｅはそれぞれ、第１〜第５の出力段１０３ａ〜１０３ｅとスイッチ１２の第１〜第５の入力との電気的接続を終了させるのを助けるために使用可能である。たとえば、第１〜第５のインピーダンス整合ブロック６４ａ〜６４ｂはそれぞれ、第１〜第５の出力段１０３ａ〜１０３ｂによって生成された第１〜第５の増幅ＲＦ信号ＲＦ＿ＯＵＴ１〜ＲＦ＿ＯＵＴ５の電力伝達を増加させ、および／または増幅ＲＦ信号の反射を減少させるために使用可能である。第１〜第５のインピーダンス整合ブロック６４ａ〜６４ｂのさらなる詳細は、前述のものと同様であり得る。
【００９１】
図９Ａの電力増幅器システム１００は、第１〜第５の入力段１０２ａ〜１０２ｅおよび第１〜第５の出力段１０３ａ〜１０３ｅに電力供給するために別々の電源を使用するよう構成されたものである。たとえば、第１〜第５の入力段インダクタ１０７ａ〜１０７ｅはそれぞれ、第１の電力増幅器電源電圧ＶCC1を第１〜第５の入力段１０２ａ〜１０２ｅに提供するために使用されたものである。加えて、第１〜第５の出力段インダクタ１０６ａ〜１０６ｅはそれぞれ、第２の電力増幅器電源電圧ＶCC2を第１〜第５の出力段１０３ａ〜１０３ｅに提供するために使用されたものである。第１〜第５の入力段インダクタ１０７ａ〜１０７ｅおよび第１〜第５の出力段インダクタ１０６ａ〜１０６ｅは、高周波数ＲＦ信号およびノイズを絞りまたは阻止しながら電源電圧に低インピーダンス経路を提供するために使用可能である。第１〜第５の入力段１０２ａ〜１０２ｅおよび第１〜第５の出力段１０３ａ〜１０３ｅに電力を提供するために異なる電源を用いることは、電力増幅器システム１００の安定性を向上させ得る。たとえば、別々の電源を使用することは、第１〜第５の出力段１０３ａ〜１０３ｅに関連するノイズから第１〜第５の入力段１０２ａ〜１０２ｅを絶縁することができる。
【００９２】
電力増幅器システム１００の電力効率を向上させるために、エンベロープトラッカ３０が、第２の電力増幅器電源電圧ＶCC2の電圧レベルを制御するために使用されてきた。図９Ａに示すように、ある構成では、第１〜第５の入力段１０２ａ〜１０２ｅは、エンベロープトラッカ３０によって制御された電源を有する必要がない。むしろ、第１〜第５の入力段１０２ａ〜１０２ｅは、他の構成を用いて電力供給されてもよい。たとえば、一実施例では、第１の電力増幅器電源電圧ＶCC1は、バッテリからの電圧である。第１〜第５のキャパシタ１０５ａ〜１０５ｅはそれぞれ、第１〜第５の入力段１０２ａ〜１０２ｅ用のバイパスキャパシタとして動作するよう、第１の電力増幅器電源電圧ＶCC1と第１の電圧供給Ｖ1との間に電気的に接続されたものである。
【００９３】
第１〜第５のＦＥＴ１０１ａ〜１０１ｅは、第２の電力増幅器電源電圧ＶCC2のバイパスキャパシタとしての第１〜第５のスイッチドキャパシタ１０４ａ〜１０４ｅをそれぞれ選択的に含むためのスイッチとして動作するよう構成されたものである。たとえば、第１〜第５のＦＥＴ１０１ａ〜１０１ｅの各々のソースは、第１の電圧供給Ｖ1に電気的に接続されたものであり、第１〜第５のＦＥＴ１０１ａ〜１０１ｅのゲートはそれぞれ、第１〜第５のイネーブル信号ＥＮ１〜ＥＮ５を受信するよう構成されたものである。加えて、第１〜第５のスイッチドキャパシタ１０４ａ〜１０４ｅはそれぞれ、第１〜第５のＦＥＴ１０１ａ〜１０１ｅのソースと第１〜第５の出力段インダクタ１０６ａ〜１０６ｅとの間に電気的に接続されたものである。このため、図７に関して上述したものと同様の態様で、第１〜第５のＦＥＴ１０１ａ〜１０１ｅはそれぞれ、第１〜第５のスイッチドキャパシタ１０４ａ〜１０４ｅの一端を選択的に浮かすために使用可能であり、それによりエンベロープトラッカ３０の容量性負荷を制御する。
【００９４】
ある実現化例では、スイッチ１２によって選択された信号経路に関連付けられた、出力段１０３ａ〜１０３ｅのうちの１つがイネーブルにされ、残りの出力段がディスエーブルにされて電力を節約する。ある特定の出力段がディスエーブルにされると、ディスエーブルにされた出力段に関連付けられたスイッチドキャパシタはオフに切替可能となり、それにより、エンベロープトラッカ３０上の容量性負荷を減少させ、電力増幅器システム１００の効率を向上させる。たとえば、第１の出力段１０３ａがイネーブルにされ、第２〜第５の出力段１０３ｂ〜１０３ｅがディスエーブルにされていると第１〜第５のイネーブル信号ＥＮ１〜ＥＮ５が示す場合、第１のＦＥＴ１０１ａは、第１のスイッチドキャパシタ１０４ａの一端を第１の電圧供給Ｖ1に電気的に接続し、各第２〜第５のスイッチドキャパシタ１０４ｂ〜１０４ｅの一端を電気的に浮かせるよう構成可能である。このように第１〜第５のスイッチドキャパシタ１０４ａ〜１０４ｅを制御することは、電力増幅器システム１００の安定性仕様を満たすのに十分な静電容量を提供しつつ、エンベロープトラッカ３０の容量性負荷を減少させ得る。
【００９５】
図示された電力増幅器システム１００は、たとえば、電話ボード上に設けられたスタンドアローンのダイとして、または１つ以上のマルチチップモジュールとしての構成を含む、無線装置における任意の好適な構成で実現可能である。
【００９６】
たとえば、第１〜第３の破線のボックス１１５ａ〜１１５ｃは、ＭＣＭ間での電力増幅器およびスイッチドキャパシタ回路のグループ分けの１つの可能な実現化例を示している。たとえば、破線のボックス１１５ａによって示された第１のＭＣＭは、第１および第２の入力段１０２ａ、１０２ｂと、第１および第２の出力段１０３ａ、１０３ｂと、第１および第２のインピーダンス整合ブロック６４ａ、６４ｂと、第１および第２のスイッチドキャパシタ１０４ａ、１０４ｂと、第１および第２のＦＥＴ１０１ａ、１０１ｂと、第１および第２の出力段インダクタ１０６ａ、１０６ｂと、第１および第２の入力段インダクタ１０７ａ、１０７ｂと、第１および第２のキャパシタ１０５ａ、１０５ｂとを含み得る。加えて、破線のボックス１１５ｂによって示された第２のＭＣＭは、第３および第４の入力段１０２ｃ、１０２ｄと、第３および第４の出力段１０３ｃ、１０３ｄと、第３および第４のインピーダンス整合ブロック６４ｃ、６４ｄと、第３および第４のスイッチドキャパシタ１０４ｃ、１０４ｄと、第３および第４のＦＥＴ１０１ｃ、１０１ｄと、第３および第４の出力段インダクタ１０６ｃ、１０６ｄと、第３および第４の入力段インダクタ１０７ｃ、１０７ｄと、第３および第４のキャパシタ１０５ｃ、１０５ｄとを含み得る。また、破線のボックス１１５ｃによって示された第３のＭＣＭは、第５の入力段１０２ｅと、第５の出力段１０３ｅと、第５のインピーダンス整合ブロック６４ｅと、第５のスイッチドキャパシタ１０４ｅと、第５のＦＥＴ１０１ｅと、第５の出力段インダクタ１０６ｅと、第５の入力段インダクタ１０７ｅと、第５のキャパシタ１０５ｅとを含み得る。しかしながら、破線のボックス１１５ａ〜１１５ｃは、ＭＣＭおよび／または他のモジュール上の要素のグループ分けの多くの可能な構成のうちの１つを示しており、他の構成が使用されてもよい。
【００９７】
図９Ｂは、さらに別の実施例に従った電力増幅器システム１２０の概略図である。図示された電力増幅器システム１２０は、スイッチ１２と、アンテナ１４と、エンベロープトラッカ３０と、第１〜第５の入力段１０２ａ〜１０２ｅと、第１〜第５の出力段１０３ａ〜１０３ｅと、第１〜第５のインピーダンス整合ブロック６４ａ〜６４ｅと、第１〜第５のスイッチドキャパシタ１０４ａ〜１０４ｅと、第１〜第５のＦＥＴ１０１ａ〜１０１ｅと、第１〜第５の出力段インダクタ１０６ａ〜１０６ｅと、第１〜第５の入力段インダクタ１０７ａ〜１０７ｅと、第６〜第１０のスイッチドキャパシタ１２４ａ〜１２４ｅと、第６〜第１０のＦＥＴ１２１ａ〜１２１ｅとを含む。
【００９８】
図９Ｂの電力増幅器システム１２０は図９Ａの電力増幅器システム１００と同様であり、電力増幅器システム１２０が、電力増幅器電源電圧ＶCC_PAを第１〜第５の出力段１０３ａ〜１０３ｅおよび第１〜第５の入力段１０２ａ〜１０２ｅの両方に提供するためにエンベロープトラッカ３０が使用された構成を示す点のみ異なっている。加えて、エンベロープトラッカ３０の容量性負荷を減少させるのを助けるために、図９Ａの第１〜第５のキャパシタ１０５ａ〜１０５ｅが省略されて、第６〜第１０のスイッチドキャパシタ１２４ａ〜１２４ｅおよび第６〜第１０のＦＥＴ１２１ａ〜１２１ｅが使用されている。たとえば、第６〜第１０のＦＥＴ１２１ａ〜１２１ｅの各々のソースは、第１の電圧供給Ｖ1に電気的に接続されたものであり、第６〜第１０のＦＥＴ１２１ａ〜１２１ｅのゲートはそれぞれ、第１〜第５のイネーブル信号ＥＮ１〜ＥＮ５を受信するよう構成されたものである。また、第６〜第１０のスイッチドキャパシタ１２４ａ〜１２４ｅは、第６〜第１０のＦＥＴ１２１ａ〜１２１ｅのソースと第１〜第５の入力段インダクタ１０７ａ〜１０７ｅとの間に電気的に接続されたものである。第６〜第１０のＦＥＴ１２１ａ〜１２１ｅはそれぞれ、上述したものと同様の態様で、第６〜第１０のスイッチドキャパシタ１２４ａ〜１２４ｅの一端を選択的に浮かせることにより、エンベロープトラッカ３０の容量性負荷を制御するために使用可能である。電力増幅器システム１２０のさらなる詳細は、図９Ａに関して上述したものと同様であり得る。
【００９９】
図１０は、電力増幅器システム１４０の一例の概略図である。電力増幅器システム１４０は、エンベロープトラッカ３０と、電力増幅器３２と、キャパシタ１４１と、インダクタ１４３と、抵抗器１４４とを含む。電力増幅器３２は、ＲＦ入力信号ＲＦ＿ＩＮを増幅し、増幅ＲＦ信号ＲＦ＿ＯＵＴを生成するよう構成されている。図示されたエンベロープトラッカ３０は、電力増幅器３２用の電力増幅器電源電圧ＶCC_PAを生成するよう構成されている。
【０１００】
インダクタ１４３は、電力増幅器電源電圧ＶCC_PAを受信するよう構成された第１の端と、電力増幅器３２の電源入力に電気的に接続された第２の端とを含む。インダクタ１４３は、ＲＦ信号およびノイズを絞りまたは阻止しながら電力増幅器電源電圧ＶCC_PAを電力増幅器３２に提供するために使用可能である。キャパシタ１４１は、電力増幅器電源電圧ＶCC_PAに電気的に接続された第１の端と、抵抗器１４４の第１の端に電気的に接続された第２の端とを含む。第２の抵抗器１４４はさらに、第１の電圧供給Ｖ1に電気的に接続された第２の端を含む。
【０１０１】
図１０の電力増幅器システム１４０は、図６の電力増幅器システム６０と同様である。しかしながら、電力増幅器電源電圧ＶCC_PAと第１の電圧供給Ｖ1との間に接続されたバイパスキャパシタ６３を含む図６の電力増幅器システム６０とは異なり、図１０の電力増幅器システム１４０は、キャパシタ１４１および抵抗器１４４が電力増幅器電源電圧ＶCC_PAと第１の電圧供給Ｖ1との間で電気的に直列に接続された構成を示している。
【０１０２】
キャパシタ１４１の第２の端および第１の電圧供給Ｖ1と直列に抵抗器１４４を含むことは、電力増幅器システム１４０の安定性を向上させ得る。たとえば、電力増幅器システム１４０に不安定性または振動が存在する場合、抵抗器１４４は、電力増幅器システム１４０を安定した動作条件に戻すために振動を減衰させるよう動作可能である。抵抗器１４４はバイパスキャパシタまたはデカップリングキャパシタとしてのキャパシタ１４１の有効性も減少させ得るが、ある実現化例では、安定した電力増幅器システムを達成するために抵抗器１４４を含むことが重要となり得る。
【０１０３】
図１１は、さらに別の実施例に従った電力増幅器システム１５０の概略図である。図示された電力増幅器システム１５０は、エンベロープトラッカ３０と、第１〜第３の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）７１ａ〜７１ｃと、第１〜第３のインダクタ７２ａ〜７２ｃと、第１〜第３のスイッチドキャパシタ７４ａ〜７４ｃと、電力増幅器制御ブロック１５１とを含む。図１１は３つの電力増幅器を用いる構成を示しているが、電力増幅器システム１５０は、より多いまたはより少ない数の電力増幅器を含むよう変更されてもよい。
【０１０４】
第１の電力増幅器３２ａは、第１のＲＦ入力信号ＲＦ＿ＩＮ１を受信するための入力と、第１の増幅ＲＦ出力信号ＲＦ＿ＯＵＴ１を生成するための出力とを含む。加えて、第２の電力増幅器３２ｂは、第２のＲＦ入力信号ＲＦ＿ＩＮ２を受信するための入力と、第２の増幅ＲＦ出力信号ＲＦ＿ＯＵＴ２を生成するための出力とを含み、第３の電力増幅器３２ｃは、第３のＲＦ入力信号ＲＦ＿ＩＮ３を受信するための入力と、第３の増幅ＲＦ出力信号ＲＦ＿ＯＵＴ３を生成するための出力とを含む。
【０１０５】
エンベロープトラッカ３０は、第１〜第３の電力増幅器３２ａ〜３２ｃ用の電力増幅器電源電圧ＶCC_PAを生成するよう構成されている。電力増幅器電源電圧ＶCC_PAは、ＶCC_PA電源ノードまたはネットワーク７７を用いて第１〜第３の電力増幅器３２ａ〜３２ｃに分配される。第１〜第３のインダクタ７２ａ〜７２ｃはそれぞれ、第１〜第３の電力増幅器３２ａ〜３２ｃによって生成されたＲＦ信号を絞りまたは阻止しながら、電力増幅器電源電圧ＶCC_PAを第１〜第３の電力増幅器３２ａ〜３２ｃに提供するために使用されたものである。
【０１０６】
電力増幅器システム１５０は、第１〜第３のスイッチドキャパシタ７４ａ〜７４ｃと、第１〜第３のＦＥＴ７１ａ〜７１ｃとを含み、それらはエンベロープトラッカ３０の容量性負荷を制御するために使用可能である。たとえば、第１〜第３のスイッチドキャパシタ７４ａ〜７４ｃはそれぞれ、ＶCC_PA電源ノード７７と第１〜第３のＦＥＴ７１ａ〜７１ｃのドレインとの間に電気的に接続されている。加えて、第１〜第３のＦＥＴ７１ａ〜７１ｃのソースは各々、第１の電源電圧Ｖ1に電気的に接続され、第１〜第３のＦＥＴ７１ａ〜７１ｃのゲートは、第１〜第３の制御信号ＣＮＴＲＬ１〜ＣＮＴＲＬ３を受信するよう構成されている。
【０１０７】
電力増幅器制御ブロック１５１は、エンベロープトラッカ３０の負荷の制御を助けるように第１〜第３の制御信号ＣＮＴＲＬ１〜ＣＮＴＲＬ３の電圧レベルを制御するために使用可能である。たとえば、電力増幅器制御ブロック１５１は、第１〜第３の制御信号ＣＮＴＲＬ１〜ＣＮＴＲＬ３を使用して、第１〜第３のＦＥＴ７１ａ〜７１ｃのチャネルインピーダンスをそれぞれ制御可能である。第１〜第３のＦＥＴ７１ａ〜７１ｃのうちの１つ以上を高インピーダンス状態で構成することにより、電力増幅器制御ブロック１５１は、エンベロープトラッカ３０の容量性負荷を制御するように、関連付けられたスイッチングキャパシタの端を電気的に浮かせることができる。たとえば、電力増幅器制御ブロック１５１は、第１のスイッチドキャパシタ７４ａの一端を電気的に浮かせるために、カットオフ動作モードで第１の制御信号ＣＮＴＲＬ１を用いて第１のＦＥＴ７１ａにバイアスをかけることができる。同様に、電力増幅器制御ブロック１５１は、第２および第３のスイッチドキャパシタ７４ｂ、７４ｃの一端を電気的に浮かせるために、カットオフで第２および第３の制御信号ＣＮＴＲＬ２、ＣＮＴＲＬ３を用いて第２および第３のＦＥＴ７１ｂ、７１ｃにそれぞれバイアスをかけることができる。
【０１０８】
電力増幅器制御ブロック１５１はまた、第１〜第３の電力増幅器３２ａ〜３２ｃのうちの１つ以上の安定性を制御するためにも使用可能である。たとえば、第１〜第３の電力増幅器３２ａ〜３２ｃのうちの１つ以上がイネーブルにされると、電力増幅器制御ブロック１５１は、電力増幅器安定性を向上させるのに好適な抵抗を有するように、関連付けられたＦＥＴにバイアスをかけることができる。たとえば、第１の電力増幅器３２ａがイネーブルにされると、電力増幅器制御ブロック１５１は、第１の電力増幅器３２ａに関連するあらゆる振動を減衰させるのに好適なチャネル抵抗を有するように、リニア動作モードで第１の制御信号ＣＮＴＲＬ１を用いて第１のＦＥＴ７１ａにバイアスをかけることができる。加えて、第２の電力増幅器３２ｂがイネーブルにされると、電力増幅器制御ブロック１５１は、第２の電力増幅器３２ｂに関連するあらゆる振動を減衰させるのに好適なチャネル抵抗を有するように、リニアモードで第２の制御信号ＣＮＴＲＬ２を用いて第２のＦＥＴ７１ｂにバイアスをかけることができる。また、第３の電力増幅器３２ｃがイネーブルにされると、電力増幅器制御ブロック１５１は、第３の電力増幅器３２ｃに関連するあらゆる振動を減衰させるのに好適なチャネル抵抗を有するように、リニアモードで第３の制御信号ＣＮＴＲＬ３を用いて第３のＦＥＴ７１ｃにバイアスをかけることができる。
【０１０９】
したがって、ある実現化例では、電力増幅器制御ブロック１５１は、第１の電源Ｖ1とイネーブルにされた電力増幅器に関連付けられた１つ以上のスイッチドキャパシタとの間に直列抵抗を提供しつつ、ディスエーブルにされた電力増幅器に関連付けられた１つ以上のスイッチドキャパシタの一端を電気的に浮かせるために使用可能である。このため、電力増幅器制御ブロック１５１は、第１〜第３のＦＥＴ７１ａ〜７１ｃを用いて、エンベロープトラッカ３０上の容量性負荷としての第１〜第３のスイッチドキャパシタ７４ａ〜７４ｃの各々を選択的に含めるかまたは除外しつつ、容量性負荷として含まれる各スイッチドキャパシタの減衰について好適な抵抗を提供することができる。
【０１１０】
一実施例では、減衰抵抗器としてＦＥＴにバイアスをかける際、電力増幅器制御ブロック１５１は、約０．５Ω〜約２Ωの範囲のチャネル抵抗を有するようにＦＥＴにバイアスをかけるよう構成可能である。しかしながら、他のチャネル抵抗が当業者によって容易に定められるであろう。
【０１１１】
第１〜第３の制御信号ＣＮＴＲＬ１〜ＣＮＴＲＬ３は、任意の好適な態様で生成可能である。たとえば、図１１に示す構成では、第１の制御信号ＣＮＴＲＬ１は第１のＤ／Ａコンバータ１５２ａを用いて生成され、第２の制御信号ＣＮＴＲＬ２は第２のＤ／Ａコンバータ１５２ｂを用いて生成され、第３の制御信号ＣＮＴＲＬ３は第３のＤ／Ａコンバータ１５２ｃを用いて生成されたものである。しかしながら、他の構成を用いて第１〜第３の制御信号ＣＮＴＲＬ１〜ＣＮＴＲＬ３を生成してもよい。
【０１１２】
いくつかの実現化例では、電力増幅器システム１５０の全体または一部がマルチチップモジュール（ＭＣＭ）上に実現化され得る。たとえば、一実施例では、第１の電力増幅器３２ａはＭＣＭの第１の増幅ダイ上に実現され、電力増幅器制御ブロック１５１はＭＣＭのバイアス制御ダイ上に実現される。
【０１１３】
図１１は、第１〜第３のＦＥＴ７１ａ〜７１ｃを、それぞれ第１〜第３のスイッチドキャパシタ７４ａ〜７４ｃ用のスイッチとして用いた構成を示しているが、他の構成が可能である。たとえば、いくつかの実現化例では、たとえばピンダイオードを含む他の装置をスイッチとして用いてもよい。一実施例では、減衰抵抗器としてスイッチにバイアスをかける際、電力増幅器制御ブロック１５１は、約０．５Ω〜約２Ωの範囲の抵抗を有するようにスイッチにバイアスをかけるよう構成可能である。しかしながら、他の抵抗が当業者によって容易に定められるであろう。
【０１１４】
適用
上述の実施例のいくつかは、携帯電話に関連した例を提供している。しかしながら、実施例の原理および利点は、電力増幅器システムを必要とする他のあらゆるシステムまたは装置のために使用可能である。
【０１１５】
そのような電力増幅器システムは、さまざまな電子装置で実現可能である。電子装置の例は、家電製品、家電製品の部品、電子検査機器などを含み得るが、それらに限定されない。電子装置の例はまた、メモリチップ、メモリモジュール、光ネットワークまたは他の通信ネットワークの回路、およびディスクドライバ回路を含み得るが、それらに限定されない。家電製品は、携帯電話、電話、テレビ、コンピュータモニタ、コンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、電子レンジ、冷蔵庫、自動車、ステレオシステム、カセットレコーダまたはプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ、ＣＤプレーヤ、ＶＣＲ、ＭＰ３プレーヤ、ラジオ、カムコーダ、カメラ、デジタルカメラ、ポータブルメモリチップ、洗濯機、乾燥機、洗濯乾燥機、複写機、ファクシミリ機、スキャナ、多機能周辺装置、腕時計、時計などを含み得るが、それらに限定されない。また、電子装置は未完成の製品を含み得る。
【０１１６】
結論
文脈上明白に他の意味に解釈すべき場合を除き、この説明および請求項全体を通して、「〜を備える」などの文言は、排他的または網羅的な意味とは対照的な包含的な意味で、すなわち「〜を含むがそれに限定されない」という意味で解釈されるべきである。ここに概して使用されるような「結合される」という文言は、２つ以上の要素が直接接続されるかまたは１つ以上の中間要素によって接続され得ることを意味する。同様に、ここに概して使用されるような「接続される」という文言は、２つ以上の要素が直接接続されるかまたは１つ以上の中間要素によって接続され得ることを意味する。加えて、「ここに」、「上述の」、「以下に」という文言、および同様の意味の文言は、本願で使用される場合、本願全体を意味しており、本願の任意の特定の部分を意味するものではない。文脈が許すならば、上述の詳細な説明において単数または複数で用いられた文言はそれぞれ、複数または単数も含んでもよい。２つ以上の項目のリストに関する「または」という文言は、その文言に続く解釈のすべて、すなわち、リストにある項目のいずれか、リストにある項目のすべて、およびリストにある項目の任意の組合せを網羅する。
【０１１７】
また、とりわけ、「できる」、「可能である」、「かもしれない」、「し得る」、「たとえば」、「など」、「といった」などの、ここに使用される条件付き文言は、特に明記しない限り、または使用される文脈において他の意味に理解すべき場合を除き、概して、ある特徴、要素、および／または状態を、ある実施例は含み、他の実施例は含まないということを伝えるよう意図されている。このため、そのような条件付き文言は概して、特徴、要素、および／または状態が１つ以上の実施例にとって多少なりとも必要であるということ、または、これらの特徴、要素、および／または状態が含まれるかどうか、または任意の特定の実施例で実行されるべきものかどうかを、著者からの情報や示唆の有無に係わらず決定するための論理を、１つ以上の実施例が必ず含むということを暗示するよう意図されてはいない。
【０１１８】
上述のこの発明の実施例の詳細な説明は、網羅的であるよう、または発明を上に開示された形態そのものに限定するよう意図されてはいない。この発明の特定の実施例および例を例示的な目的のために上に説明してきたが、当業者であればわかるように、さまざまな均等な変更がこの発明の範囲内で可能である。たとえば、プロセスまたはブロックが所与の順序で提示されているが、代替的な実施例は、異なる順序で、ステップを有するルーチンを実行したり、またはブロックを有するシステムを採用してもよく、いくつかのプロセスまたはブロックを、削除し、移動し、追加し、細分化し、組合せ、および／または変更してもよい。これらのプロセスまたはブロックの各々は、さまざまな異なる方法で実現されてもよい。また、プロセスまたはブロックは、連続して実行されるものとして示されることもあるが、代わりに、これらのプロセスまたはブロックは、並行して行なわれてもよく、または異なった時間に行なわれてもよい。
【０１１９】
ここに提供されたこの発明の教示は、必ずしも上述のシステムにではなく、他のシステムに適用されてもよい。上述のさまざまな実施例の要素および動作を組合せて、さらに別の実施例を提供してもよい。
【０１２０】
この発明のある実施例を説明してきたが、これらの実施例は単なる例示として提示されたものであり、この開示の範囲を限定するよう意図されてはいない。実際、ここに説明された新規の方法およびシステムは、さまざまな他の形態で実現されてもよい。また、ここに説明された方法およびシステムの形態におけるさまざまな省略、代用、および変更が、この開示の精神から逸脱することなく行なわれてもよい。添付の請求項およびそれらの均等物は、この開示の範囲および精神に含まれるような形態または変更を網羅するよう意図されている。
【図１】
0005801899.tif 000002
【図２】
0005801899.tif 000003
【図３】
0005801899.tif 000004
【図４Ａ】
0005801899.tif 000005
【図４Ｂ】
0005801899.tif 000006
【図５】
0005801899.tif 000007
【図６】
0005801899.tif 000008
【図７】
0005801899.tif 000009
【図８】
0005801899.tif 000010
【図９Ａ】
0005801899.tif 000011
【図９Ｂ】
0005801899.tif 000012
【図１０】
0005801899.tif 000013
【図１１】
0005801899.tif 000014